[일반물리실험] 솔레노이드의 자기장

소개글

10시간 동안 심혈을 기울여 작성해서 A+을 맞았습니다. 그리고 물리 교수님께서 '올해 가장 우수한 레포트'로 선정하기도 했습니다.

목차

♤ 실험 제목
♤ 실험 목적
♤ 실험 이론
♤ 실험 기구
♤ 실험 절차
♤ 실험 그래프
♤ 실험 결과
♤ 질문
♤ 토의
♤ 참고 자료

본문내용

♤ 실험 제목: 솔레노이드(Solenoid)의 자기장

♤ 실험 목적: 전류가 흐르는 Solenoid 안의 자기장 값을 측정하여 공기의 투자율 값 (µo)을 직접 구해본다.

♤ 실험 이론:
매우 긴 solenoid 안의 자기장은 다음과 같이 자기장과 전류가 선형의 관계를 가지는 근사식으로 주어진다 (일반물리학 교재 참조).
B = μ0 n I
여기서 µo은 진공중의 투자율이며 값은 4π x 10-7 (Tesla • m/A) 이고 I 는 전류이며 n 은 solenoid의 단위 길이 당 전선의 감은 횟수이다. n의 단위는 1m 당 전선을 감은 횟수로 한다. 위의 근사식은 코일의 반지름과 코일 안의 위치에 상관없이 만족하지만 막상Solenoid의 길이가 단면의 반경에 비해 꽤 클 때만 정확하게 성립하는 것을 이번 실험으로 알 수 있다.

♤ 토의
-> 투자율(µo )을 비교해보는 이번 실험에서 과연 오차가 나올만한 요인이 있을까 궁금했다. 그런데 Datastudio Program에 익숙지 않아서 기계 조작하는 데 어려움을 겪으면서 이것으로 인해 오차가 나지 않을까 하고 생각 했다. 그래프의 기울기(m= B/I)를 구할 때 전압을 1V로 하고 결과를 얻고자 했으나 이상한 파동을 지닌 그래프가 나와버렸다.
조교선생님께서 자기장/전류의 값을 구하려면 전류의 값을 꽤 낮추어 주어야만 한다는 지적을 해주셨다. 그것을 간과하고 Solenoid가 놓인 위치나 Datastudio의 연결 상태 등에서 오류를 찾으려고만 했으니 미련했다. 그 후에는 그 기울기 값이 음수(-)가 나오는 기이한 일이 벌어졌다. 이를 보고 놀랐으나 그것은 자기장 센서 막대기를 Solenoid 안에 반대 방향으로 넣었기 때문인 걸 알게 되었다.

참고 자료

http://www.infodaehan.com/moosunmoon/sanuppil/0109.hwp
http://www.cnsvalve.com
http://www.solenoid.or.kr
http://blog.naver.com/icwj2010.do
동아 대 백과 사전 Solenoid 관련 부분
Fundamentals of physics(일반 물리학 책)
지식 in 네이버 monorete씨 글
지식 in 네이버 phy34500 씨 글